# -*- coding: utf-8 -*-


"""
单例模式

模式特点：保证类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

说明：     为了实现单例模式费了不少工夫，后来查到一篇博文对此有很详细的介绍，而且实现方式也很丰富，通过对代码的学习可以了解更多Python的用法。以下的代码出自GhostFromHeaven的专栏，地址：http://blog.csdn.net/ghostfromheaven/article/details/7671853。不过正如其作者在Python单例模式终极版所说：

我要问的是，Python真的需要单例模式吗？我指像其他编程语言中的单例模式。

答案是：不需要！

因为，Python有模块（module），最pythonic的单例典范。

模块在在一个应用程序中只有一份，它本身就是单例的，将你所需要的属性和方法，直接暴露在模块中变成模块的全局变量和方法即可！
"""

print '----------------------方法1--------------------------'


class Singleton(object):
    """
    方法1,实现__new__方法
    并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上,
    如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回
    如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance
    """
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, "_instance"):
            orig = super(Singleton, cls)
            cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kwargs)

        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1

one = MyClass()
two = MyClass()

two.a = 3
print one.a
# 3
# one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
print id(one)
# 29097904
print id(two)
# 29097904
print one == two
# True
print one is two
# True


print '----------------------方法2--------------------------'


class Borg(object):
    """
    方法2,共享属性;所谓单例就是所有引用(实例、对象)拥有相同的状态(属性)和行为(方法)
    同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法),
    只需要保证同一个类的所有实例具有相同的状态(属性)即可
    所有实例共享属性的最简单最直接的方法就是__dict__属性指向(引用)同一个字典(dict)
    可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/
    """
    _state = {}

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        ob.__dict__ = cls._state
        return ob


class MyClass2(Borg):
    a = 1

one = MyClass2()
two = MyClass2()

# one和two是两个不同的对象,id, ==, is对比结果可看出
two.a = 3
print one.a
# 3
print id(one)
# 28873680
print id(two)
# 28873712
print one == two
# False
print one is two
# False
# 但是one和two具有相同的（同一个__dict__属性）,见:
print id(one.__dict__)
# 30104000
print id(two.__dict__)
# 30104000


print '----------------------方法3--------------------------'


class Singleton2(type):
    """
    方法3:本质上是方法1的升级（或者说高级）版
    使用__metaclass__（元类）的高级python用法
    """

    def __init__(cls, name, bases, dict_):
        super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict_)
        cls._instance = None

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance


class MyClass3(object):
    __metaclass__ = Singleton2


class MyClass3(object):
    __metaclass__ = Singleton2

one = MyClass3()
two = MyClass3()

two.a = 3
print one.a
# 3
print id(one)
# 31495472
print id(two)
# 31495472
print one == two
# True
print one is two
# True


print '----------------------方法4--------------------------'


def singleton4(cls, *args, **kw):
    """
    方法4:也是方法1的升级（高级）版本,
    使用装饰器(decorator),
    这是一种更pythonic,更elegant的方法,
    单例类本身根本不知道自己是单例的,因为他本身(自己的代码)并不是单例的
    """
    instances = {}

    def _singleton():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kw)
        return instances[cls]
    return _singleton


@singleton4
class MyClass4(object):
    a = 1

    def __init__(self, x=0):
        self.x = x


one = MyClass4()
two = MyClass4()

# two.a = 3
# print one.a
# # 3
# print id(one)
# # 29660784
# print id(two)
# # 29660784
# print one == two
# # True
# print one is two
# # True
# one.x = 1
# print one.x
# # 1
# print two.x
# # 1
